水泵课程设计2012158131.docx

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1、排水泵站课程设计说明书姓名:张子钺学号：2012158131班级：20131582班指导老师：何军日期：2016年9月5日水泵课程设计任务书一、设计任务为满足某农业区排涝需要，拟修建一排水泵站，根据基本资料完成该泵站的设计任务。二、基本资料1地质条件地面以下土质均为中粉质壤土，夹铁锦质结核，贯入击数26击，地基允许承载力180KPa,内摩擦角24。，凝聚力26KPa2、水位特征值下游水位（m）上游水位（m）设计运行水位最低运行水位最高洪水位设计运行水位最低运行水位防洪水位26.025.030.031.030.531.8下游引水河道上游引水河道河底高程（m）河底宽（m）边坡堤顶宽（m）河底高程（

2、m）河底宽（m）边坡堤顶宽（m）24.081：2.5628.581：2.56泵站抽排面积按如下方式选取：（40+个人学号倒数第三位）km2排水模数（排水率）按如下方式选取：)m3skm23+个人学号倒数第二位、个人学号倒数第位10100例如:谷举，2013158204其课程设计选取泵站抽排面积为：402=42km2;排水模数为，（3+0）/10+4/100=0.34m3skm2地面高程低于下游引水河道堤顶高程05m泵房形式采用墩墙式湿室型泵房。1设计目的及任务41I设计目的412设计任务42.基本资料51 .1地质条件52 .2水位特征值53,设计内容63.1 设计参数63.2 机组选型93.

3、3 进水布置及进出水建筑物103.4 泵房设计163.5 出水管路设计194.参考文献211设计目的及任务1.1 设计目的（1）初步运用所学课本知识，进行实际的水泵泵站设计，从中学习泵站设计中的基本知识，设计原则，步骤及注意事项等。（2）掌握泵站设计中水泵的选型，泵房设计等设计方法。对水泵的工作原理、构造、运行工况、给水泵站和排水泵站等内容有深刻的了解与认知，具体掌握水泵的计算、选型、校核、方案比较等基本设计原理和方法。（3）通过中小型泵站的设计，了解大型泵站的初步规划、设计的基本原则和方法，掌握水泵的基本理论和基本性能，熟悉水泵选型的基本原则和方法，了解泵站工程规划应遵循的一般原则，掌握泵站

4、建筑物的设计方法，奠定泵站工程的设计、施工和科学管理的基础，提高应用所学知识解决实际工程问题的能力。（4）培养自己动手能力，文档处理能力，制图能力，提高自身综合水平，学会应用规范、手册与文献资料，掌握设计原则、方法等步骤；培养和提高计算能力、设计和绘图水平。（5）从专业技能与专业素质的角度，综合考虑实际工程应用，将理论知识的系统性与实践能力培养相结合、课堂教学与实践教学相结合重要性，更是着力培养勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力1.2 设计任务为满足某农业区排涝需要，拟修建一排水泵站，根据基本资料完成该泵站的设计任务。2 .基本资料2.1 地质条件地面以下土质均为中粉质壤土，夹铁锌质结

5、核，贯入击数26击，地基允许承载力180KPa,内摩擦角24,凝聚力26Kpa,2.2 水位特征值下游水位(m)上游水位(m)设计运最低运最高设计运最低运防洪行水位行水位洪水位行水位行水位水位26.025.030.031.030.531.8下游引水河道上游引水河道河底高程(m)河底宽(m)边坡堤顶宽(m)河底高程(m)河底宽(m)边坡堤顶宽(m)24.081：2.5628.581：2.56本次课程设计泵房形式采用墩墙式湿室型泵房,我的学号：2012158131泵站抽排面积为：40+1=4Ikm2;排水模数为：(3+3)/10+1/100=0.61m7skm2;地面高程低于下游引水河道堤顶高程0

6、.5m03 .设计内容3.1 设计参数3.1.1 计算设计流量我的学号：2012158131泵站抽排面积为：40+1=41km2;排水模数为：(3+3)/10+1/100=0.61m7skm2;地面高程低于下游引水河道堤顶高程0.5m0设计流量二排水面积X排水模数二41x.61=25.01m7s03.1.2 确定特征扬程3.1.3 2.1特征水位(1)泵站进水池水位设计水位：本设计取值为26.0m。平均水位：本设计取值为26.0m。最高运行水位：本设计取值为30mo最低运行水位：本设计取值为25m。表3-1：灌溉泵站进水池水位特征水位设计水位平均水位最高运行水位最低运行水位深度(m)26.02

7、6.030.025.0(2)泵站出水池水位设计水位：本设计取值为31.0m。平均水位：本设计取值为31.15m。最高运行水位：本设计取值为30.8mo最低运行水位：本设计取值为30.5m。表3-2：灌溉泵站出水池水位特征水位设计水位平均水位最高运行水位最低运行水位水位(m)31.031.1531.830.53.1 .2.2特征扬程设计扬程：应按泵站进、出水池设计水位差，并计入水头损失确定。本设计值为5m。平均扬程：按泵站进、出水池平均水位差，并计入水头损失确定。本设计值为5.15m。最高扬程：按泵站出水池最高运行水位与进水池最低运行水位之差，并计入水头损失确定。本设计值为6.8m。最低扬程：应

8、按泵站进水池最高水位与出水池最低运行水位之差，并计入水头损失确定。本设计值为0.5m。表3-3：灌溉泵站特征扬程特征扬程设计扬程平均扬程最高运行扬程最低运行扬程深度(m)55.156.80.53.1.3确定工程设计等级排水泵站应根据装机流量与装机容量分等。表3-4：灌溉、排水泵站分等指标泵站等级泵站规模分等指标装机流量(m3s)装机功率(万kW)I大型220023II小型200503-1III中型50101-0.1IV小(1)型1020.1-0.O1V小(2)型20.01泵站的设计流量为25.01m3s,因此确定泵站的等别为W等。泵站规模中型。根据表3-5泵站建筑物级别划分确定该泵站建筑物的级

9、别，及永久性建筑物和临时建筑物的建筑物级别；表3-5泵站建筑物级别划分泵站等级永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物I134II234II1345IV455V55一据上表可知该排水泵站的永久性建筑物中主要建筑物级别为3级，永久性建筑物中次要建筑物级别为4级，临时性建筑物的级别为5级。根据表3-6泵站建筑物的级别可以查出该排水泵站的泵站建筑物的防洪标准。表3-6:泵站建筑物的防洪标准泵站建筑物级别洪水重现期（年）设计校核11003002502003301004205051020据上表可知该排水泵站的主要建筑物的防洪标准按30年一遇的洪水设计，100年一遇的洪水校核；次要建筑物的防洪

10、标准按20年一遇的洪水设计，50年一遇的洪水校核；临时性建筑物的防洪标准按10年一遇的洪水设计，20年一遇的洪水校核。3.2 机组选型3.2.1 水泵选型一般情况下，设计扬程小于IOnb宜选轴流泵；520m时选混流泵较好；20100m时应首选单级离心泵；大于IOOm时，可选多级离心泵。水泵类型通常根据地区特点和泵站性质来选择；对于排水泵站，一般扬程较低时，常选用混流泵和轴流泵，当扬程低于IOm时，常选用轴流泵；本设计的设计扬程为5.0m,故选用轴流泵，且多用于立式或卧式。根据泵站的特征扬程，从水泵综合型谱图上选择符合要求的水泵。按照泵站的设计流量Q设和单泵流量Q,确定不同原型号水泵台数处,使它

11、们满足：Qi=Qini依据上述要求，对泵型进行确定，选择900Z185型立式轴流泵。泵的各种参数如下表所示：表3-7：900Z185型立式轴流泵参数水泵参数叶轮角度（。）一2。叶轮直径（mm）850出口直径（mm）900转速（rm出）480设计工况设计扬程（m）6.05相应流量（3s）1.90相应效率（%）80.5相应轴功率（kW）143.2.2 水泵台数确定排水泵站因其设计流量及变化过程具有大而快的特点，因此应采用多台数的方式，一般当流量小于4r7s时，可采用2台；当流量大于4m7s,选用不少于3台较好。排水泵站设计流量为25.O1mVs,所选900Z1-85型立式轴流泵的单泵流量为1.90

12、m3s,可选择水泵台数为14台，则最大流量为26.6m3s.3.2.3 电机选型当功率介于100300kW之间，可采用对应于旧型号JC、JS的新型Y系列异步电动机或YR系列异步电动机。结合所选轴流泵的参数，选择JS11412型电机，其参数如下表所示：表3-8：JS1-14-12型电机参数JS1-14-12C型电机参数功率(kW)155效率(%)93转速(rnin)495电压(V)3803.3 进水布置及进出水建筑物3.3.1 前池设计根据水流方向，前池分为正向进水前池和侧向进水前池两大类。正向进水前池的主要特点是形状简单，施工方便，池中水流比较平稳。因此当地形条件允许时应尽量采用正向进水前池。

13、本设计采用正向进水前池。前池扩散角前池扩散角是影响前池流态及尺寸大小的主要因素；正向进水的前池，扩散角不应大于40,由于引渠和前池中水流一般为缓流，所以其边壁扩散角可大于20正向进水的前池，根据有关试验和实际经验，前池扩散角可取。=20。40。本设计取值为30。前池池长当引渠末端底宽b和进水池宽度B已知且前池边壁为直线形时，根据已选定的前池扩散角。用下式计算前池长度1：B-b本设计引渠末端底宽b=8m,前池池宽度B=15.47m。前池边壁为直线形，按照公式计算可得1=13.94mo池底纵向坡度引渠末端高程一般比进水池底高，前池除了平面扩散外，池底往往做成向进水池方向倾斜的纵坡。综合水力和工程经

14、济条件，池底坡度应采用i=13150本设计取值为1/4。前池翼墙形式前池与进水池连接的边墙称翼墙。翼墙的形式有直立式、斜立式、圆弧式、扭曲面等形式。翼墙多建成和前池中心线成45夹角的直立式翼墙，本设计就采用此形式。前池的整体结构前池的边坡和池底一般用水泥砂浆块石护砌，护砌厚度为0.3-0.5m。对于排涝泵站，地基多为粉砂质土壤，在外河与出水池高水位作用下，水可能会在前池渗出，水流可能带出土壤颗粒，造成管涌，甚至引起流土影响泵站安全；故应注意进行基础渗透计算和防渗处理。3.3.2 进水池设计进水池的形状进水池有矩形、多边形、半圆形和平面对称蜗形。多边形和半圆形边壁有利于消除拐角处的漩涡，但同时也容易形成周向回流流动；矩形边壁便于施工，在中小型泵站中运用较多，